项目围绕高效发光超细纳米硅线和硅管的研究,获得了极有价值的实验数据和规律性认识。研究成果总结成8 篇高影响因子SCI论文发表,完成了本项目计划的任务。1)制备出了1-10nm范围系列尺寸超细纳米硅线、P 型硅纳米线与N 型硅片复合形成的平面PN 结阵列,P 型硅片与N 型氧化锌纳米线复合形成的平面PN 结阵列等。并对它们的晶体结构、表面和界面结构、位错和孪晶等缺陷结构作了表征和分析,获得了多种单晶结构的观测数据并获得了减少一维纳米硅材料上晶界和其它缺陷数量的规律性认识。2)发现准一维纳米硅材料的晶核半径减小会导致量子限域效应发生,并使能带结构从间接带隙变成直接带隙。3)发现准一维纳米硅材料直径减小会导致声子限域效应加强;氧化层对界面的压力会造成拉曼谱峰蓝移;晶体拉曼谱线的不协调作用会使更多能带重合和交叠,导致谱线的移动和加宽。4)从阵列化纳米硅线、管场致发射的研究中,我们发现,硅纳米线的场发射是电子隧穿的量子力学过程。
英文主题词quasi one-dimensional nanomaterials; silicon;direct band gap;luminescence